新高考物理一轮复习跟踪训练第11讲 探究两个互成角度的力的合成规律（解析版）.docVIP

第11讲探究两个互成角度的力的合成规律

（模拟精练+真题演练）

1．（2023·山东德州·德州市第一中学统考三模）某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：

①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；

②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；

③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；

④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；

⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。

⑥以线段SKIPIF10、SKIPIF10为邻边作平行四边形，若对角线同线段SKIPIF10重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。

⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。

请完成以下问题

（1）以下说法正确的是______。

A．该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等

B．步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同

C．步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行

D．步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置

（2）将步骤⑤填空中的答案填在答题卡对应的位置上；

（3）若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度______；则橡皮筋ON长度______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）

【答案】AB/BA变小变大

【详解】（1）[1]AB．三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故AB正确；

C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；

D．改变拉力，进行多次实验，每次没必要使O点在同一位置，故D错误。故选AB。

（3）[2][3]若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋OM长度变小；则橡皮筋ON长度变大。

2．（2023·福建泉州·统考模拟预测）某同学在研究共点力的合成规律时，用双手分别拉住两把弹簧测力计SKIPIF10的拉环，将一重物SKIPIF10悬挂竖直木板前，静止时如图甲所示，分别读出SKIPIF10和SKIPIF10的示数，并在贴于木板的白纸上记录SKIPIF10点的位置和拉线的方向。

在实验过程中，请回答以下问题

（1）某次实验时弹簧测力计SKIPIF10的示数如图乙所示，其读数为______SKIPIF10；

（2）该同学在白纸上要记录SKIPIF10点的位置和拉线的方向时发现两只手都用上了，无法记录，请提出一个能解决该问题的建议______；

（3）该同学正确操作后，作出SKIPIF10的拉力SKIPIF10及合力SKIPIF10的图示，如图丙，则SKIPIF10的质量约为______SKIPIF10。

A．0.1????B．0.2????C．0.4????D．0.5

【答案】3.13见解析D

【详解】（1）[1]由题图可知，弹簧测力计分度值为0.1N，需要估读到分度值下一位，所以弹簧测力计的示数为3.13N。

（2）[2]先在白纸上画出两拉力方向及结点SKIPIF10，两测力计按预设的结点及方向拉重物（一测力计端固定，拉另一测力计）。

（3）[3]由图丙可知，合力F约5N，则SKIPIF10的质量约为0.5kg。

故选D。

3．（2023·天津·统考模拟预测）某同学用A、B，C三个弹簧测力计“验证力的平行四边形定则”。装置如图甲所示。将弹簧测力计A的一端固定在水平白纸上的P点，三个细线套SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10共系于一个结点。另一端分别系于弹